آموزش ساخت مدار برش و پیش تقویت کننده دومرحله‌ای برای فرستنده‌ها

مدار برش و پیش تقویت کننده (Clipper and Preamplifier) که برای افزایش قدرت صحبت در فرستنده‌های رادیویی طراحی شده است. این مدار دو مرحله‌ای، سیگنال میکروفون را تقویت و سپس محدود (برش) می‌کند.

در ارتباطات رادیویی، به ویژه در فرستنده‌های $\text{SSB}$، افزایش قدرت صحبت (Speech Power) برای بهبود برد و وضوح صدا بسیار حیاتی است. این مدار یک راه‌حل کارآمد دو مرحله‌ای است که سیگنال میکروفون را تقویت کرده و سپس با اعمال برش (Clipping)، سطح پیک‌های ناخواسته سیگنال را محدود می‌کند تا انرژی کلی گفتار در حد مجاز افزایش یابد.

 نقش مدار برش (Clipper) در افزایش قدرت صحبت فرستنده

افزایش قدرت صحبت با محدود کردن سیگنال صوتی (برش) صورت می‌گیرد. این برش باعث می‌شود که نسبت میانگین قدرت سیگنال به پیک آن بالاتر رفته و سیگنال صوتی با قدرت بیشتری به فرستنده اعمال شود.

• تقویت اولیه: سیگنال ضعیف میکروفون ابتدا توسط ترانزیستور Q1 تقویت می‌شود.
• برش: سیگنال تقویت شده به بخش برش (شامل دو دیود متصل به هم) هدایت می‌شود تا اوج‌های سیگنال محدود شوند.
• تقویت ثانویه: ترانزیستور Q2 سیگنال برش‌خورده را دوباره تقویت می‌کند و به عنوان یک طبقه بافر عمل می‌نماید.

 تحلیل عملکرد ترانزیستورهای تقویت کننده (Q1 و Q2)

• ترانزیستور Q1: این ترانزیستور وظیفه تقویت اولیه ولتاژ میکروفون را دارد. مقاومت ۴.۷ مگا اهم در بیس آن، بایاس ورودی را تامین می‌کند.
• ترانزیستور Q2: این ترانزیستور مرحله دوم تقویت را انجام داده و سیگنال را برای اعمال به مدار برش و سپس خروجی نهایی آماده می‌کند. پتانسیومتر ۱۰ کیلو اهم در امیتر Q2 به منظور تنظیم بهره (Gain) مدار استفاده می‌شود.

 بررسی مرحله محدود کننده سیگنال صوتی با دیودها

بخش مرکزی مدار برش شامل دو دیود است که به صورت موازی و معکوس به هم متصل شده‌اند.

1. آستانه دیود: هنگامی که سیگنال صوتی از ولتاژ آستانه دیودها (حدود ۰.۷ ولت) فراتر می‌رود، دیودها هدایت کرده و هر دو پیک مثبت و منفی سیگنال را در آن سطح محدود می‌کنند.
2. خروجی محدود شده: پس از برش، سیگنال توسط یک خازن (۰.۱ میکروفاراد) و مقاومت ۲۲۰ کیلو اهم فیلتر شده تا هارمونیک‌های ناخواسته ناشی از برش کاهش یابند.
3. دیودهای مورد نیاز: دیودهای مورد استفاده 1N456 یا HEP 158 هستند.

معرفی ترانزیستورهای جایگزین (HEP 54) و دیودهای (1N456)

ترانزیستورهای Q1 و Q2 باید از نوع HEP 54 یا مشابه باشند. ترانزیستورهای HEP 54 از نوع NPN با نویز کم هستند که برای کاربردهای صوتی ایده‌آل هستند.

H2: لیست قطعات و نکات ساخت مدار (۹ ولت)